新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與分析

劉雨亭（中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機(jī)械制造分公司，遼寧 盤錦 124209）

新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與分析

劉雨亭
（中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機(jī)械制造分公司，遼寧 盤錦 124209）

摘 要：新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與分析是在世界能源狀況不容樂(lè)觀，而我國(guó)石油開采效率不高的背景中提出的，本文闡述了新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、新型抽油機(jī)的動(dòng)力設(shè)計(jì)、新型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、新型抽油機(jī)穩(wěn)定性分析和應(yīng)用情況分析這幾方面的內(nèi)容，希望通過(guò)對(duì)新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高我國(guó)石油開采的效率，提高我國(guó)石油的開采的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；新型；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；受力分析

現(xiàn)在世界上的采油國(guó)家有幾大部分都使用杠抽油的技術(shù)進(jìn)行原油的開采，在我國(guó)大部分也都采用機(jī)械采油，利用杠桿技術(shù)的原理進(jìn)行采油已經(jīng)占到了我國(guó)所有油井的90%，但是我國(guó)的杠抽油機(jī)器的應(yīng)用效率比較低，需要利用減速裝置等改變發(fā)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式，這樣的低效率造成我國(guó)開采石油成本的增多。并且隨著如今世界能源的緊俏與我國(guó)環(huán)境保護(hù)的呼聲越來(lái)越高，在石油開采中主張使用新技術(shù)，提高石油開采效率的人越來(lái)越多，在這種現(xiàn)實(shí)情況中本文主要想要介紹一種新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與分析，通過(guò)這種新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能夠提高我國(guó)石油開采的效率，降低石油開采的成本。

一、新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)方案

（一）新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)新型抽油機(jī)時(shí)，我們應(yīng)用了一種理論，我們稱作“ARIZ—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決算法”，這種算法是一種分析工具，主要應(yīng)用于問(wèn)題較多、情況較復(fù)雜的技術(shù)，而它的工作原理主要是先對(duì)問(wèn)題進(jìn)行定義，再確立目標(biāo)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入的分析與轉(zhuǎn)化，這種算法旨在找到標(biāo)準(zhǔn)化的最優(yōu)解，從而使得問(wèn)題能夠朝著理想的方向轉(zhuǎn)化。如果在此過(guò)程中遇到了問(wèn)題，那么就會(huì)將該問(wèn)題作為一個(gè)新的問(wèn)題再次進(jìn)行求解，從而不斷進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的求解過(guò)程。而我們將ARIZ算法應(yīng)用到新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中主要是運(yùn)用它的算法中的不對(duì)稱性以及合并原理，提升抽油機(jī)的高度，將減速設(shè)備與轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備合并，從而能夠利用更大的沖擊力進(jìn)行石油的開采。

（二）新型抽油機(jī)的動(dòng)力設(shè)計(jì)

我們看一下，新型抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。在抽油機(jī)的應(yīng)用中主要有兩種驅(qū)動(dòng)，分別是硬驅(qū)動(dòng)和軟驅(qū)動(dòng)。其中硬驅(qū)動(dòng)包括卷式的、鏈?zhǔn)降牡鹊龋@種驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證動(dòng)力的輸出直接到達(dá)抽油桿，但是缺點(diǎn)也有，就是當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，不能有效的提供保護(hù)，嚴(yán)重時(shí)甚至能夠破壞采油工具；軟驅(qū)動(dòng)包括帶式的、鋼絲繩帶動(dòng)的等等，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠起到自我保護(hù)的作用，但是缺點(diǎn)是在繩子或者皮帶在摩擦的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一部分熱能，從而不能保證動(dòng)力直接到達(dá)抽油桿。而新型的抽油機(jī)是采用鋼絲繩的軟驅(qū)動(dòng)方式，這種新型抽油機(jī)的基本工作原理是用鋼絲繩的拽引代替硬驅(qū)動(dòng)中的機(jī)械式傳動(dòng)，既減少了齒輪之間的磨損又減少了在工作過(guò)程中熱能的損失。

二、關(guān)于新型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析

現(xiàn)在我們看一下，新型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，新型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)主體包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、操控系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、支架、支撐系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)系統(tǒng)組成。如圖1所示。

下面我們就具體看一下，新型抽油機(jī)各個(gè)部分的受力情況，從而了解其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

對(duì)平臺(tái)上的受力分析，我們主要依據(jù)新型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)與負(fù)荷情況，利用“有限元分析”對(duì)其進(jìn)行關(guān)于靜力方面的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，我們可以得出結(jié)論，在電機(jī)座的前支撐板的地方出現(xiàn)了最大應(yīng)力與最大強(qiáng)度；接下來(lái)通過(guò)對(duì)新型抽油機(jī)的主體進(jìn)行受力分析，我們得到結(jié)論，底板前端的地下螺栓處出現(xiàn)了最大應(yīng)力，而在這種情況下，能夠說(shuō)明新型抽油機(jī)能夠有效的開展工作。

三、新型抽油機(jī)穩(wěn)定性分析和應(yīng)用情況分析

首先我們看一下抽油機(jī)的穩(wěn)定性分析，本文分析的穩(wěn)定性主要是建立在整個(gè)機(jī)器基礎(chǔ)之上的，我們主要用了是三個(gè)軟件分別對(duì)其進(jìn)行建模研究，然后得到的研究結(jié)果是，新型抽油機(jī)無(wú)論在施加了風(fēng)負(fù)荷的情況下還是沒(méi)有風(fēng)負(fù)荷的情況下都具有很好的穩(wěn)定性。

下面我們對(duì)新型抽油機(jī)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析。我們?cè)谌A北油田、遼河油田等地方對(duì)所設(shè)計(jì)的新型抽油機(jī)進(jìn)行了實(shí)地的應(yīng)用測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果顯示，新型抽油機(jī)的運(yùn)行良好，而新型抽油機(jī)與一般的抽油機(jī)相比的優(yōu)點(diǎn)在于，在其工作的整個(gè)環(huán)節(jié)中，可以根據(jù)每個(gè)油井的地下條件、設(shè)備等的不同進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化，能夠更好的與這些實(shí)際條件向匹配，從而提高開采石油的效率，而且這種新型抽油機(jī)的安裝過(guò)程也很方便。通過(guò)在上述油田中對(duì)新型抽油機(jī)的應(yīng)用，我們可以總結(jié)，新型抽油機(jī)具有高效、穩(wěn)定、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用情況的測(cè)試結(jié)果還是不錯(cuò)的。

以上就是我們對(duì)新型抽油機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用情況的分析。

1-混凝土基礎(chǔ)；2-移機(jī)導(dǎo)軌；3-夾軌器；4-控制柜；5-抽油機(jī)主體鋼筒；6-平衡重；7-上平臺(tái)；8-上護(hù)欄組合；9-外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)；10-制動(dòng)器；11-牽引系統(tǒng)；12-懸繩器圖1 新型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

參考文獻(xiàn)

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[4]劉玉華，張青，高峰.新型游梁式多井抽油機(jī)的設(shè)計(jì)與性能分析[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2011（02）：107-110.

中圖分類號(hào)：TE933

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：劉雨亭，出生年月：1990年7月，女，滿，遼寧盤錦人，本科學(xué)歷，中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機(jī)械制造分公司。